張江偉在精準測算“淮盾1號”盾構(gòu)機的施工進度
“拿下盾構(gòu)工藝，創(chuàng)造更多高光時刻”
講述人：張江偉
身份：淮北礦業(yè)集團袁店二礦生產(chǎn)技術(shù)部部長
1月18日，是我的高光時刻。這一天，在淮北礦業(yè)集團袁店二礦第三屆職工、工會會員代表大會暨2021年工作會議上，我高舉著礦上頒發(fā)的2020年度“礦山功臣”榮譽證書和1萬元現(xiàn)金支票，一時間吸睛無數(shù)。
我今年35歲，從河南理工大學(xué)畢業(yè)后，我和10位同齡人一起進入袁店二礦工作。從剛開始的技術(shù)小白到現(xiàn)在成為技術(shù)領(lǐng)域獨當(dāng)一面的負責(zé)人，我用了11年的時間。
2020年，隨著在袁店二礦井下應(yīng)用的全國首臺大傾角礦用盾構(gòu)機“淮盾1號”連續(xù)刷新淮北礦區(qū)巖巷施工月單進紀錄，淮河能源集團、皖北煤電集團、永煤集團等越來越多的煤炭企業(yè)組織人員到礦上學(xué)習(xí)交流。作為盾構(gòu)工藝技術(shù)攻關(guān)團隊的主要負責(zé)人，我的名字也越來越為人所知。
260米、286米，“淮盾1號”在2020年10月、11月2個月連創(chuàng)新高，開創(chuàng)了淮北礦區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工的先河，開辟了淮北礦業(yè)集團巖巷安全快速掘進的新道路。
近年來，淮北礦業(yè)集團大力推進改革創(chuàng)新，實施“四化三減”，全力攻克煤礦“323”難題，一大批新裝備、新技術(shù)、新工藝被投入使用。但礦區(qū)采掘接續(xù)緊張的矛盾仍然突出。為解決“卡脖子”問題，淮北礦業(yè)集團通過充分調(diào)研，決定引進盾構(gòu)工藝技術(shù)。
淮北礦業(yè)集團最終選點在斷層構(gòu)造復(fù)雜、巖性變化快、施工角度大、巷道距離長的袁店二礦西翼軌道大巷及其87采區(qū)軌道上山，率先試驗應(yīng)用“淮盾1號”盾構(gòu)機。
“淮盾1號”是由我國自主研發(fā)設(shè)計制造的首臺針對煤礦井下19度上山巷道施工的大傾角快速掘進盾構(gòu)機。該盾構(gòu)機直徑4.88米、長84米、適應(yīng)坡度±19度、重達530噸。該設(shè)備集掘進、出渣、支護、除塵、導(dǎo)向等功能于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)掘、支、運關(guān)鍵工序平行作業(yè)，大幅度提高掘進工作效率。通過集成傳感、遙控、遠距離通信、智能控制等前沿技術(shù)，實現(xiàn)了設(shè)備的集中控制和遠程監(jiān)控，具備安全、高效、環(huán)保和高度自動化4個維度的安全技術(shù)經(jīng)濟效果。
新工藝的推廣應(yīng)用并不是一帆風(fēng)順。2020年，袁店二礦在“淮盾1號”盾構(gòu)機應(yīng)用過程中就遇到了三大難題，所幸在企業(yè)的全力支持、團隊人員的共同努力下，這些難題被我們逐一攻克。
我和團隊成員廣泛搜集礦用盾構(gòu)機的相關(guān)技術(shù)資料，深入學(xué)習(xí)并了解掌握礦用盾構(gòu)機的結(jié)構(gòu)和運行原理，結(jié)合實際，研究制定施工方案。通過不斷實踐，袁店二礦初步形成了一套獨具特色的盾構(gòu)工藝施工流程和管理體系。
復(fù)雜的地質(zhì)條件，對盾構(gòu)機施工是一大挑戰(zhàn)。礦用盾構(gòu)機更加適用于地質(zhì)條件好、巖性穩(wěn)定的硬質(zhì)巖石，但袁店二礦地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層多，巖層極不穩(wěn)定，防治水壓力大。為了把不可能變?yōu)榭赡?，我?guī)ьI(lǐng)團隊成員在袁店二礦超前對圍巖進行治理，從“一巷一策”調(diào)整到“一段一策”，探索出穩(wěn)定砂巖、穩(wěn)定圍巖、穩(wěn)定圍巖局部破碎、不穩(wěn)定圍巖、極不穩(wěn)定圍巖五種圍巖條件下的盾構(gòu)工藝支護體系，創(chuàng)新應(yīng)用“超前骨架+預(yù)注漿+無腿棚”過松散破碎帶等盾構(gòu)工藝，引進短腿錨桿鉆機，短掘短支，采取“及時支護+二次支護”等措施，收到實效。
長距離轉(zhuǎn)彎施工對“淮盾1號”盾構(gòu)機機體和后路皮帶運輸是一大挑戰(zhàn)。為保證運輸長度達3200米、曲率半徑450米的皮帶機能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)彎運輸，我們一是采用慣性制導(dǎo)和人工復(fù)核措施，解決了轉(zhuǎn)彎定向問題。二是研制了長距離、大坡度轉(zhuǎn)彎皮帶系統(tǒng)，利用皮帶衡張力變頻張緊技術(shù)，解決了長距離轉(zhuǎn)彎皮帶跑偏的問題，從而破解了皮帶后路運輸難題。未來，我們會不斷精進技術(shù)，拿下盾構(gòu)工藝，創(chuàng)造更多高光時刻。（整理：孫健 陳磊）
來源：《中國煤炭報》 2021年2月11日 3版
